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基于分段多项式截断奇异值分解法识别桥梁移动荷载
| 论文题名： | 基于分段多项式截断奇异值分解法识别桥梁移动荷载 |
| 关键词： | 移动荷载识别;识别精度;时域法;截断奇异值分解法 |
| 摘要： | 桥梁的移动荷载识别属于结构动力学逆问题的范畴，大多数桥梁移动荷载识别方法最终都转化为线性方程组的求解，不同的求解方法得到的结果识别精度不同。为了改进时域法（TDM）识别桥面移动荷载时存在的识别精度受测量噪声、测点类型及数量影响较大等缺陷，本文基于第一识别法，第二识别法，频时域法和时域法的基本理论，结合桥梁的移动荷载识别特点，探讨了几种移动荷载识别相关的正则化方法，提出了基于分段多项式截断奇异值分解法（PPTSVD）识别桥梁移动荷载。采用简化欧拉梁模型，以两轴常力移动轴载和两种类型时变移动荷载为例，由反演车辆荷载作用下桥梁的弯矩响应和加速度响应识别桥面移动荷载，对12种不同测点布置工况进行数值模拟分析，得到了不同噪声水平下分段多项式截断奇异值分解法（PPTSVD）的识别结果，并将该识别精度与时域法（TDM）和截断奇异值分解法（TSVD）识别精度进行比较。其中 PPTSVD与 TDM识别精度比较结果表明：两种识别方法的识别误差均随测量噪声增大而增大，当噪声水平达到10%时，TDM对应的12种识别工况中有11种识别工况识别误差均超过100%，识别结果不能接受；PPTSVD对应的12种识别工况识别误差均低于100%且其中有10种识别工况识别误差低于30%，其抗噪性能较 TDM提高明显。两种方法识别精度均受测点类型及数量影响较大，当识别工况包含较多加速度响应测点时两种方法识别精度较高。当仅由弯矩响应识别桥梁移动荷载时，TDM识别结果不能接受而PPTSVD仍能给出较好的识别结果。PPTSVD识别精度高、识别结果受测点类型及数量影响较小且具有良好的鲁棒性，更适应于桥梁移动荷载的现场识别。 |
| 作者： | 魏文杰 |
| 专业： | 地下建筑工程 |
| 导师： | 李晓克;陈震 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华北水利水电大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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